کسب و کار

پرینتر سه بعدی چیست؟

دستگاه پرینتر سه بعدی یا چاپگر سه بعدی، ماشین های هوشمندی هستند که طی فرآیندی که با قرارگیری پی در پی لایه ها بر روی یک دیگر و بر روی یک سطح مقطع دو بعدی، اجسام سه بعدی را می سازنند.

این فرآیند تا حد زیادی مشابه رویدادی است که در پرینتر های نوشت افزار ( از نوع جوهرافشان ) می افتد.

به این صورت که با خشک شدن قطرات ریز جوهر بر روی ورق کاغذ، نوشته ها و تصاویر جلوه پیدا می کنند امّا در پرینتر سه بعدی این اتفاق با سفت شدن ماده پرینت سه بعدی در هر نقطه عرضی جسم در حال پرینت می افتد.

اجسام پرینت شده بسته به نوع مواد اولیه پرینت با جنس های گوناگون پلاستیکی، چوبی، سرامیکی و حتی فلزی و … تولید می شوند.

در پرینتر های سه بعدی با تکونولوژی FDM از مواد اولیه یا همان فیلامنت استفاده می شود که بسیار مرسوم است فرآیند پرینت سه بعدی در این نوع از پرینترها توسط یک نازل انجام می شود که متریال ذوب شده یا همان فیلامنت را روی بستر قرار می دهد و پس از سفت شدن لایه اوّل، لایه های بعدی شکل می گیرند.

برخلاف دستگاه های باسابقه تر صنعت همانند دستگاه تراش ، فرز که اساس ساخت قطعات در آن ها به صورت کاهشی است، در پرینتر های سه بعدی تولید قطعات به صورت تکنولوژی افزایشی (افزاینده) است بدین صورت که در دستگاه های تراش قطعه مورد نظر از برادره برداری و تراش مواد از بلوک اصلی ساخته می شود اما در پرینتر ها سه بعدی نیازی به قطعه خام اولیه نیست!

 

انواع روش های پرینت سه بعدی

  • (Fused Deposition Modeling) FDM

این روش متداول ترین و مقرون به صرفه ترین و در عین حال کاربردی ترین روش در صنعت پرینت سه بعدی است. از این روش برای تولید اکثر قطعه های پرینت سه بعدی (مخصوصاً قطعات پلیمری) استفاده می شود.

پرینترهای سه بعدی که با این روش کار می کنند با استفاده از یک فیلامنت ترمو پلاستیک تغذیه می شوند که با ذوب شدن این فیلامنت و انتقال آن به سمت نازل، فیلامنت ذوب شده از داخل نازل تزریق می گردد و چاپ قطعه بر روی صفحه ساخت پرینتر سه بعدی صورت می گیرد‌

  • (Setereo Lithography Aparatus) SLA

برای ساخت قطعات کوچک و با دقت های نسبتاً بالا در صنعت پرینت سه بعدی روش SLA مورد استفاده قرار می گیرد. پرینترهای سه بعدی که با این روش کار می کنند بجای فیلامنت های پلیمری از مواد رزین حساس به نور به عنوان ماده اولیه استفاده کن که توسط نور UV جامد می شوند.

در این دستگاه ها نور با استفاده از لیزر نقطه ای که بر روی صفحه ساخت می تابد باعث شکل گیری قطعات می شود.

  • (Digital Light Processing) DLP

این روش از پرینت سه بعدی مشابه روش SLA می باشد با این تفاوت که منبع نوری که در این روش به کار گرفته می شود، از پروژکتور (لامپ اکتریکی) است.

این روش سریع تر و همچنین دقیق تر از روش تکنولوژی SLA می باشد و قطعات تولیدی نیز از وضوح بالایی برخوردارند.

  • (Selective Laser Sintering) SLS

روش SLS با پرینتر های سه بعدی پودری صورت می پذیرد، این نوع پرینترهای سه بعدی از پودر پلیمر یا فلز جهت ساخت قطعه استفاده می کنند و از دقت و کیفیت بسیار خوبی برخوردار هستند. جالب است بدانید ساخت قطعه در این دستگاه ها نیاز به ساپورت گذاری ندارد.

کاربرد های کلی پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی مدل های مفهومی

از جرقه اولیه ایده تا تبدیل آن به یک مدل پرینت سه بعدی تنها می تواند چند ساعت طول بکشد. مشاهده فیزیکی ایده در جلو چشم بیننده بازخوردی دارد که هرگز در طراحی ای که نرم افزار های طراحی انجام می دهند وجود نخواهد داشت سپس شما می توانید آن ایده را بارها تست کنید و با توجه به علایق شخصی تغییر دهید‌.

پرینت سه بعدی نمونه های کاربردی

با استفاده از پرینتر سه بعدی برای ایجاد نمونه های کاربردی، قادر به تست نمونه، جابجا کردن عملگرها و مناسب سازی آن به صورت مکرر خواهید بود تا در نهایت با نمایش دقیق از محصول نهایی مورد نظر رو به رو شوید که این یک راه هوشمند و مقرون به صرفه برای طراحی مدل مورد نظر می باشد.

فیلامنت PLA

قابل ارتجاع یا نرمش پذیر بر اثر حرارت است و تخریب کمی برای محیط زیست دارد چون از منابع تجدیدپذیر مانند آرد ذرت، نیشکر، ریشه نشاسته مانیوک و یا حتی نشاسته سیب زمینی به دست می آید، این باعث می شود که PLA فیلامنتی سازگار با محیط زیست در مقایسه با سایر پلاستیک های پتروشیمی مانند ABS یا PVA می باشد.

به عنوان مثال در بخیه پزشکی و همچنین ایمپلنت جراحی استفاده می شود و دارای توانایی کاهش اسید لاکتیک بی آزار بدن است همچنین در بسته بندی مواد غذایی، کیف، کارد و چنگال یکبار مصرف، اثاثیه یا لوازم داخلی، پوشاک یکبار مصرف، محصولات بهداشتی و حتی پوشاک استفاده می شود.

بنابراین فیلامنت PLA را می توان یک پلاستیک امن در نظر گرفت. کسانی که مایل به چاپ سه بعدی فنجان آشامیدنی و یا هر مقصدی برای غذا و نوشیدن با PLA هستند باید البته باید مواظب رنگ رنگدانه های فیلامنت باشند چون ممکن است از مواد شیمیایی مضر استفاده شده باشد.

پرینتر سه بعدی چیست؟2

فیلامنت  ABS

ABS در انواع بسیاری از برنامه های صنعتی امروزه استفاده می شود. مثال ها عبارتند از: تولید لوله ها، قطعات خودرو، مجامع الکترونیکی، پوشش سر محافظ، لوازم آشپزخانه، ابزار موسیقی، اسباب بازی ها

فیلامنت PVA

فیلامنت PVA پلاستیکی خاص است که قابلیت حل شدن در آب را دارد. از PVA برای چسب کاغذ به عنوان حجم دهنده در قالب و یا خمیر بازی کودکان و یا در چسب بسته بندی استفاده می شود. دیگر استفاده گسترده از فیلامنت PVA در ماهیگیری ورزشی است به این صورت که طعمه ها را در کیسه های PVA بسته بندی کرده و در آب می اندازند، سپس کیسه به سرعت در آب حل شده و طعمه ها را آزاد می کند که این کار باعث جذب ماهی ها می شود.

در چاپ فیلامنت PVA ، گاهی اوقات از پرینتر های دو یا چند نازل استفاده می شود به منظور ساپورت گذاشتن برای قطعاتی که برآمدگی های غیر متصل به کف دارند و یا در قطعات پیچیده برآمدگی هایی وجود دارد که هیچ پشتیبانی از لایه های زیرین ندارند. در این موارد می توان از فیلامنت PVA به عنوان لایه پشتیبان استفاده کرد. در غیر این صورت امکان پیچیدن یا ترک خوردن کار وجود دارد. محصول نهایی را می توان داخل آب قرار داده و تا حل شدن کامل لایه های PVA منتظر ماند. پس از حل شدن لایه های فیلامنت PVA قطعه کاملا از لایه های پشتیبان آزاد شده و قابل بهره برداری می باشد. این کار بسیار ساده بوده و نیاز به هیچ گونه آموزش ندارد.

فیلامنت PETG

فیلامنت PETG سختی و مقاومت فوق العاده ای دارد. قطعات چاپ شده با این رشته مقاومت بسیار بالا دارد. این رشته برای قطعات با سطوح بزرگتر مناسب تر است. فیلامنت PETG در دمای ۸۸ درجه سانتی گراد شیشه ای می شود.
فیلامنت PETG یک جایگزین مناسب برای ABS وPLA است که موجب می شود که در پایان قطعات استحکام بیشتر، انقباض کمتر و کف صافی داشته باشند. دمای ذوب PETG بین ۲۳۰ الی ۲۶۰ درجه است.

فیلامنت LAYWOOD

فیلامنت LAYWOOD رشته چاپگر سه بعدی است که مخلوطی از ۴۰ درصد چوب با چسب پلیمر است. این مواد را می توان در بیشتر پرینتر های سه بعدی که ABS و PLA را چاپ می کنند استفاده کرد. نوع چاپ آن شبیه PLA بوده و می توان در دمای ۱۷۵ تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد چاپ شود. فیلامنت LAYWOOD در طول چاپ بوی چوب می دهد و قطعات چاپ شده را در پایان می توان برش و سمباده و رنگ کرد.

فیلامنت  POM

فیلامنت POM نام مستعار پلی اکسی متیلن یک نوع رشته قوی با خواص پیوند شگفت انگیز است که باعث می شود چاپ اشیا واقعا محکم و قوی باشد و چسبندگی بالایی دارد فیلامنت POM مثل PLA و نایلون احتیاجی به سینی داغ ندارد، خیلی کم تاب بر می دارد و احتیاجی به فن خنک کننده ندارد.

فیلامنت POM خیلی شبیه به نایلون است و قابلیت های نایلون را دارد اما با ساختار و استخوان بندی ضعیف تر. فیلامنت POM به طور معمول برای چاپ قطعات دقیق که نیاز به سختی بالا، اصطکاک کم و ثبات ابعادی بسیار عالی استفاده می شود.

اسکنر سه بعدی چیست؟

اسکنر سه بعدی وسیله ای است که یک جسم یا محیط در دنیای واقعی را آنالیز می کند و اطلاعاتی در مورد شکل و ویژگی های ظاهری آن مانند رنگ به دست می آورد. دیتای بدست آمده می تواند برای تولید دیجیتال استفاده شود. اگر در کنار اسکنر سه بعدی از یک پرینتر سه بعدی بهره ببرید هر چیزی را می توانید به راحت اسکن و پرینت کنید و حتی بر روی مدل های اسکن شده ادیت انجام دهید.

پرینتر سه بعدی چیست؟3

فرآیند اسکنر سه بعدی

در بیشتر مواقع نمیتوان با یک اسکن ساده یک مدل سه بعدی را به دست آورد، که برای ثبت اطلاعات و داده های کامل، چندین اسکن از جهات مختلف لازم میباشد.اسکن های سه بعدی در یک سیستم مختصات مشترک، تراز می شوند و در مرحله آخر برای یک مدل سه بعدی کامل با هم ادغام می شوند. خروجی اسکن نیز مجموعه ای از نقاط هندسی و سطوح جسم است. اسکن سه بعدی مختصات هر نقطه را به طور واقعیت شناسایی میکند و به صورت دیجیتالی در رایانه نمایش می دهد.

اطلاعات سه بعدی جمع آوری شده برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مفید است. از اسکنر سه بعدی به طور گسترده در صنعت سرگرمی و در تولید فیلم و بازی های ویدیویی استفاده می شود. سایر کاربردهای رایج این فناوری شامل طراحی صنعتی؛ ساخت اعضای مصنوعی؛ مهندسی و نمونه سازی؛ کنترل کیفیت و مستند سازی مصنوعات فرهنگی است. مهندسی معکوس هم اکنون یکی از روش های متداول در صنعت است که طی آن محصولی که قبلا تولید شده پس از بررسی های فنی و تغییرات لازم، طراحی گردیده و قطعه با مد نظر قرار دادن این تغییرات، دوباره سازی می شود. در این راستا، توانایی فنی مهندسین در کنار استفاده از ابزار آلات پیشرفته می تواند بر کیفیت و سرعت عملیات مهندسی معکوس تاثیر بسزایی بگذارد.


انواع تکنولوژی های اسکنر سه بعدی

  1. اسکنر سه بعدی تماسی

اسکنرهای سه بعدی تماسی سطح اشیاء و جسم را لمس میکنند و از سه مکانیزم برای اسکن یک جسم بهره میبرند که شامل:

این نوع سیستم تماسی متشکل از یک بازو و صلب میباشد و انتهای آن بر روی یک ریل به صورت لغزشی عمل میکند. این اسکنرهای تماسی جهت اسکن پروفیل هایی با سطوح تحدب یا صاف بسیار مناسب هستند.

یک بازوی ثابت و غیر تماسی که از سنسورهای دقیق تشکیل شده و انتهای بازو اسکنر سع بعدی با محاسبه زاویه هر مفصل به دست می اید.برای اسکن سه بعدی اجسام و اشیاء که راه دسترسی محدودی دارند مناسب است.

ترکیبی از اسکنرهای سه بعدی که در بالا اشاره شد می باشد که از یک بازوی بندبند مانند که بر روی ریل حالت لغزشی دارد تشکیل شده و برای اسکن سه بعدی اجسام حجیم مناسب است.

اسکنر سه بعدی غیر تماسی

این مدل اسکنرها هیچ اشعه ای را از خود آشکار نمیکنند، و برای تشخیص جسم یا شی بر روی انعکاس تابش نور اطراف محیط اتکا میکنند.درواقع بیشتر اسکنرهای این دسته برای اسکن از نور مرئی بهره میبرند اما اشعه های دیگری نظیر مادون قرمز نیز مورد استفاده قرار میگیرد.این نوع اسکنرها بسیار ارزان قیمت بوده و تنها از به یک دوربین دیجیتال نیاز دارد.

اسکنر سه بعدی غیر تماسی نیز به دو دسته فعال و غیرفعال تقسیم میشود که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت. اسکنرهای سه بعدی فعال، اشعه را بر روی سطوح اشیا و محیط میتابانند و هندسه آن را به صورت دیجیتا مدل میکنند. اغلب این نوع اسکنرها اشعه ایکس و نور را بر روی سطوح اجسام و محیط میتابانند.

 

 

 

 

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ده − 5 =

دکمه بازگشت به بالا